• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권7호
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• pp.1190-1197
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• 2018

Analysis of the GRSW-A model coupled into the FALCON code is extended by simulation of central void formation in fuel pellets due to high-temperature fuel restructuring. The extended calculation is verified against published, well-known experimental data. Good agreement with the data for a central void diameter in pellets of the rod irradiated in an Experimental Breeder Reactor is shown. The new calculation methodology is employed in comparative analysis of modern BWR fuel behavior under assumed high-power operation. The initial fuel porosity is shown to have a major effect on the predicted central void diameter during the operation in question. Discernible effects of a central void on peak fuel temperature and Pellet-Cladding Mechanical Interaction (PCMI) during a simulated power ramp are shown. A mitigating effect on PCMI is largely attributed to the additional free volume in the pellets into which the fuel can creep due to internal compressive stresses during a power ramp.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권6호
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• pp.551-557
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• 2001

크맆현상에 따른 척추경막의 교합 원인과 교합량을 유한요소 모델을 이용하여 정량적으로 구하였다. 교합량은 척추경막의 단면적 변화로 나타내었다. 500 N부터 6000 N가지 수직 방향으로의 축하중과 2 Nm에서 10 Nm 가지의 굴전. 신전 모멘트 변화에 따른 척추경막의 교합량을 구한 결과 2000 N이상에서의 하중에서만 척추경막의 교합이 발생하였다. 신전을 동반한 수직압축의 경우 교합량이 단순 압축에 비해 더 크게 나타났다. 2 kN의 압축력이 8 Nm의 신전 모멘트와 함께 작용되었을 경우 7.4%. 10 Nm의 모멘트와 함께 작용하였을 경우에는 10.5%의 교합량이 발생했다 크릴에 따른 교합량의 변화는 신전시 가장 크게 나타났으며 10 Nm의 모멘트가 작용될 경우에서 6.7%의 교합량과 2.4%의 체적 감소가 계산되었다. 교합현상은 주로 황색인대의 이완과 추간판의 팽륜에 의해 발생되었으며 신전시에는 황색인대가 교합의 주원인이 되었다. 굴전으로 인한 교합현상은 발생되지 않았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.15-24
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• 2008

본 논문에서는 프리캐스트 바닥판을 사용한 단순 강합성보에 교축방향으로 프리스트레스를 도입하는 경우, 콘크리트의 장기거동과 PS강재의 릴렉세이션에 의해 발생하는 프리스트레스의 손실과 장기처짐을 계산하기 위한 장기거동해석방법을 제시하였다. 또한 제시된 해석방법을 이용하여 장기거동해석을 수행하였으며, 이를 통해 합성보의 기하형상, 콘크리트강도 및 초기프리스트레스가 프리캐스트 바닥판을 사용한 강합성보의 장기거동에 미치는 영향을 평가하였다. 해석결과 합성보 기하형상의 영향에서 프리스트레스의 손실과 장기처짐에 영향을 미치는 주요인자는 각각 보의 단면적과 단면2차모멘트였다. 마지막으로, 총 프리스트레스 손실에서 크리프에 의한 손실과 건조수축에 의한 손실의 특성을 분석하여 소요 초기프리스트레스의 산정방법을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.208-215
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• 2018

기둥축소량을 발생시키는 원인과 현재까지 연구되어온 코드에 대하여 고찰하였다. 코드에서 언급하고 있는 내용들은공시체의 건조수축, 크리프, 압축강도 및 탄성계수 그리고 구조해석에서 산출되는 탄성변형을 다루고 있으나, 장기간의 모니터링에 의해 나타나는 온도에 의한 변형은 기존의 연구에 의해 발생되는 요소들에 의한 것보다 축소량이 적게 발생하는 것을 알 수 있었다. 하지만 기존의 연구에서는 온도에 의한 변형에 대해서는 고려하지 않고 건조수축, 크리프 및 탄성변형에 대하여 다루고 있는 것을 확인 할 수 있고, 공시체의 실험에 대해서는 온도에 대한 항목은 습도에 대한 항으로 대체하여 다루고 있음을 알 수 있다. 이에 대해 제안식에 의한 보정수치는 축소량 산정시 상부방향 4.9 mm 와하부방향 1.0 mm의 오차를 나타내어 측정에 의한 수치와 거의 일치하는 것으로 나타났다. 따라서, 기존의 기둥축소량 산정에 있어서 누락될 수 있는 온도에 대하여 추가적으로 더 연구하여 그 영향계수를(수직온도보정계수, ${\beta}_{vT}$) 고려하고, 공시체의 시험뿐만 아니라 구조체의 온도보정에 관한 기준 보완이 필요한 것으로 파악되었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2003년도 추계정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.134-138
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• 2003

이 논문의 목적은 산업부산물인 플라이애쉬의 재활용을 높이기 위해 플라이애쉬를 대량으로 사용한 플라이애쉬 경화체를 제작 하였다. 단위시멘트량의 90%를 플라이애쉬로 대체하여 제작한 이 경화체의 압축강도, 탄성계수 등 기초적인 물성을 파악하여 구조용 건설재료로 실용화하기 위한 기초적 자료를 제시하고자 한다. 물-시멘트비를 변수로 하여 플라이애쉬 경화체의 휨강도를 측정한 결과 물-결합재비, 잔골재율이 증가할수록 파괴에너지가 감소하였다. 이러한 이유는 파괴에너지가 강도의 영향을 크게 받기 때문으로 판단된다. 이번 실험으로 플라이애쉬 경화체의 기초물성은 기존 콘크리트에 많이 접근했음을 알 수 있었다. 하지만 구조용 건설자재로 도입되기 위해서는 건조수축, 크리프, 동결융해 등의 내구성 실험도 계속 수행되어야 할 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.707-714
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• 2014

콘크리트 충전강관(CFT)은 강관의 내부에 콘크리트로 채워진 기둥이다. CFT는 강재와 콘크리트로 구성되며, 강재는 콘크리트를 내부에서 구속시켰고, 내부 콘크리트는 기둥의 압축하중을 감당한다. 본 실험에서 73~100MPa급 고강도 콘크리트에 관해 유동성실험, 압축강도실험, 압송압력실험을 실시하였으며, CFT용 고강도 콘크리트의 물리적 성질을 알아보기 위해 슬럼프, 슬럼프 플로우, 공기량, U-box시험, O-Lot시험, L-flow시험이 진행되었다. 이러한 연구의 결과를 바탕으로 Mock-up테스트에서 콘크리트 충전성 시험, 수화열 측정 시험, 응력계측 시험을 수행하였다. 현장적용은 상암동 및 서강대 현장의 두 곳에 각각 ${\Box}-566{\times}566{\times}10$, ${\Box}-400{\times}400{\times}25$의 대상기둥을 선정하여 현장계측을 진행하였다. CFT기둥의 장기거동 예측에 관하여 설계하중에 대해 콘크리트의 탄성변형과 건조수축, 크리프 수축을 고려한 ACI 209 재료모델을 사용한 결과는 계측결과와 거의 일치하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.567-574
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• 2010

지금까지 환경 친화적 재료로서 황토에 관한 연구는 포틀랜드 시멘트를 부분적 대체하거나, 완전 대체하는 연구로 진행되어 왔다. 기존의 대부분의 연구에서는 압축강도, 건조수축, 크리프 등 황토 콘크리트의 역학적 성질에 초점이 맞춰졌다. 이 연구에서는 황토 콘크리트로 제작된 보 실험체의 휨 성능을 실험하였다. 이번 실험에서는 시멘트를 20% 대체하는 활성 황토를 사용한 콘크리트와 시멘트를 100% 대체하는 활성 황토 콘크리트가 사용되었다. 단순보 실험은 2점 정적 재하 하중으로 실험하였다. 휨 강도, 균열 모멘트, 처짐, 연성도 등의 결과를 일반 포틀랜드 시멘트 콘크리트로 제작된 보의 실험 결과와 비교하였다.

• 터널과지하공간
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• 제6권2호
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• pp.144-156
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• 1996

The deformation behaviors under uniaxial compressive cyclic loading were investigated for fresh rocks and freeze-thaw cycled samples. The Pocheon granite which is one of the most popular building stone in Korea was selected for tests. 0.5 Hz and 50% of dynamic strength were used as test conditions for frequency and fatigue span, respectively. For freezethaw procedure, sample were frozen for 3 hours under the temperature of -2$0^{\circ}C$ and then followed 3 hours thawing under the temperature of +2$0^{\circ}C$. Twenty seven samples were used as untreated and seventy three for freeze-thaw samples. No failure occurred up to 15000 cycles at the stress level of 60% of dynamic strength, indicating that the lowest strees level for fatigue failure may be around 60% of dynamic strength. Permanent strain and damping capacity curves show that there were three stages when rock behaves like under creep. Young's moduli were increased and Possion's ratios were decreased with the increase of the number of cycles. Possion's ratios varied more rapidly than Young's moduli did with the increase of the number of cycles. This may represent that most microcracks developed by fatigue stress are parallel to the axis of loading. The deformation behavior of freeze-thaw cycled samples were almost the same as that of untreated samples. However, the result of freeze-thaw cycled samples showed lower regression constant, indicating that the physical durability of rock is much lowered because of cyclic temperature variation.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권1호
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• pp.53-73
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• 2013

Prediction of prestressed concrete girder integral abutment bridge (IAB) load effect requires understanding of the inherent uncertainties as it relates to thermal loading, time-dependent effects, bridge material properties and soil properties. In addition, complex inelastic and hysteretic behavior must be considered over an extended, 75-year bridge life. The present study establishes IAB displacement and internal force statistics based on available material property and soil property statistical models and Monte Carlo simulations. Numerical models within the simulation were developed to evaluate the 75-year bridge displacements and internal forces based on 2D numerical models that were calibrated against four field monitored IABs. The considered input uncertainties include both resistance and load variables. Material variables are: (1) concrete elastic modulus; (2) backfill stiffness; and (3) lateral pile soil stiffness. Thermal, time dependent, and soil loading variables are: (1) superstructure temperature fluctuation; (2) superstructure concrete thermal expansion coefficient; (3) superstructure temperature gradient; (4) concrete creep and shrinkage; (5) bridge construction timeline; and (6) backfill pressure on backwall and abutment. IAB displacement and internal force statistics were established for: (1) bridge axial force; (2) bridge bending moment; (3) pile lateral force; (4) pile moment; (5) pile head/abutment displacement; (6) compressive stress at the top fiber at the mid-span of the exterior span; and (7) tensile stress at the bottom fiber at the mid-span of the exterior span. These established IAB displacement and internal force statistics provide a basis for future reliability-based design criteria development.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권9호
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• pp.815-824
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• 2015

In this study, we conducted the approximate multi-objective optimization of gap sizes of pressurized-water reactor (PWR) annular fuels. To determine the contacting tendency of the inner-outer gaps between the annular fuel pellets and cladding, thermoelastic-plastic-creep (TEPC)analysis of PWR annular fuels was performed, using in-house FE code. For the efficient heat transfer at certain levels of stress, we investigated the tensile, compressive hoop stress and temperature, and optimized the gap sizes using the non-dominant sorting genetic algorithm (NSGA-II). For this, response surface models of objective and constraint functions were generated, using central composite (CCD) and D-optimal design. The accuracy of approximate models was evaluated through $R^2$ value. The obtained optimal solutions by NSGA-II were verified through the TEPC analysis, and we compared the obtained optimum solutions and generated errors from the CCD and D-optimal design. We observed that optimum solutions differ, according to design of experiments (DOE) method.